基于蓋革模式apd陣列的單

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1、基于蓋革模式APD陣列的單脈沖3D激光雷達原理和技術(shù)李　琦,遲　欣,王騏哈爾濱工業(yè)大學(xué)光電子技術(shù)研究所一，蓋革模式APD及其測距原理二，基于蓋革模式APD陣列激光雷達的工作原理三，第三代基于蓋革模式APD陣列的3D激光雷達系統(tǒng)構(gòu)成及測距效果蓋革模式：反向偏壓超過擊穿電壓反向加的偏壓越大,則電流增長的越快在這種工作模式下雪崩二極管接收到一個光子的話,就會發(fā)生雪崩現(xiàn)象,使電流達到最大值,這個過程一般是瞬態(tài)的(一般不到1ps)，這樣就可以在極短的時間內(nèi)對光子進行計數(shù)。一，蓋革模式APD及其測距原理蓋革

2、模式的APD具備單光子探測功能，因而可以通過計算激光發(fā)射時間和接收到返回光子的時間間隔得到被測目標(biāo)的距離信息。由于雪崩過程的自持性，外界雜散光的影響和APD本身隨機產(chǎn)生的暗計數(shù)會對被誤判為激光回波信號，對測距的穩(wěn)定性和精度造成很大的影響，采用有源抑制方式的APD陣列則可以很好地解決這些問題有源抑制：通過反饋使在一次雪崩電流產(chǎn)生后降低偏置電壓終止雪崩，然后再自動升高偏置電壓等待下一次雪崩的發(fā)生，從而達到計數(shù)的目的二，基于蓋革模式APD陣列激光雷達的工作原理2.1探測分析光子計數(shù)激光雷達通過測量脈沖

3、發(fā)射和返回的時間間隔來得到目標(biāo)距離，距離的準確度主要取決于返回時刻確定的準確度若將脈沖寬度內(nèi)劃分為一系列的定間隔時間片2.2測距分析利用質(zhì)心算法可以得到目標(biāo)距離的準確值:三，第三代基于蓋革模式APD陣列的3D激光雷達系統(tǒng)構(gòu)成及測距效果第三代雷達光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計示意圖第三代雷達光學(xué)設(shè)計CAD模型32*32APD陣列500m激光雷達測試效果圖特點：測距精度高，圖像可沿任意方向旋轉(zhuǎn)謝謝